冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法
【課題】筐体内部の高温箇所を、冷却ファンの回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くする。
【解決手段】筐体の内部を複数の冷却ファン２により冷却する冷却方法において、筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する予め定めた位置に近い冷却ファン２を複数の冷却ファン２のうちから選択し、選択した冷却ファン２に近い予め定めた位置の温度情報が予め定めた温度よりも低くなるように選択した冷却ファン２の送風方向を制御する。
【解決手段】筐体の内部を複数の冷却ファン２により冷却する冷却方法において、筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する予め定めた位置に近い冷却ファン２を複数の冷却ファン２のうちから選択し、選択した冷却ファン２に近い予め定めた位置の温度情報が予め定めた温度よりも低くなるように選択した冷却ファン２の送風方向を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法に関し、冷却ファンの送風方向を制御する冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ装置、コンピュータ装置等の電子装置には、内部を冷却するための冷却ファンが備えられている。この冷却ファンは、電子装置に搭載可能なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、オプションパーツ等を最大の構成で搭載した場合や、冷却ファンが故障した場合でも十分な冷却効率を実現できるよう、冷却ファンを冗長に多めの個数搭載している。また、これらの冷却ファンは、最大構成を考慮して決められた場所に固定して設定される。しかし、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成等の場合、この冗長して設定された冷却ファンは無駄となる。
【０００３】
そこで、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成等の場合、いくつかの冷却ファンを取り外すことが考えられる。しかし、冷却ファンの取り付け位置が固定されているため、電子装置内の温度上昇箇所の発生等、取り外した冷却ファンの影響をカバーするために他の冷却ファンを高速回転させる必要がある。このため、冷却ファンを取り外すことによりかえって消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。また、冷却ファンが故障した場合、隣接した冷却ファンを高速回転させることにより、故障した冷却ファンがカバーしていたエリアを冷却させて電子装置を稼働させることは可能である。しかし、冷却ファンを高速回転させるため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。
【０００４】
この問題を解決する方法として、冷却ファンを必要位置に移動させることが考えられる。冷却ファンを必要位置に移動できるようにした冷却ファン装置を有する電子装置が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１は、電子機器の冷却構造を開示している。この電子機器の冷却構造は、外気温度を検出する外気温度センサと、筐体の内部温度を検出する機器温度センサと、筐体の外壁に沿設されたアクチュエータによって位置移動が可能な空冷ファンと、各温度センサの検出温度信号を入力し、これらの信号に基づいて空冷ファンの位置を制御する制御手段とで構成している。そして、特許文献１では、空冷ファンを動かし外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となる位置に空冷ファンを保持している。しかし、この電子機器の冷却構造は、空冷ファンの位置を移動できるようにしたものの、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように、空冷ファンを移動しているのみであるので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することはできない。
【０００６】
特許文献２は、ラック冷却装置開示している。このラック冷却装置は、ラックの背面に一つの冷却ファンを備え、ラック内の温度を検出し最も冷却したい位置にこの冷却ファンを背面に沿って移動させるようにしている。しかし、このラック冷却装置は、一つの冷却ファンしか備えていないので、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させると、ラック内の他の位置の温度が上昇し、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１４５２６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した、最大構成を考慮して冷却ファンを固定して設定する電子装置は、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成の場合に、いくつかの冷却ファンを取り外したときに、電子装置内の温度上昇箇所の発生等の取り外した冷却ファンの影響をカバーするために他の冷却ファンを高速回転させる必要がある。このため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。また、冷却ファンが故障した場合は、故障した冷却ファンがカバーしていたエリアを冷却させるために、隣接した冷却ファンを高速回転させる。このため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。
【０００９】
また、上述した特許文献１に開示された電子機器の冷却構造は、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように空冷ファンの位置を移動できるようにしている。このため、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように空冷ファンを移動しているのみであるので、電子機器内の温度上昇箇所に対して冷却することはできないといった問題がある。
【００１０】
更に、上述した特許文献２に開示されたラック冷却装置は、ラックの背面に一つの冷却ファンを備え、ラック内の温度を検出し最も冷却したい位置にこの冷却ファンを背面に沿って移動させるようにしている。このため、このラック冷却装置は、一つの冷却ファンしか備えていないので、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させると、ラック内の他の位置の温度が上昇し、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがあるといった問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を解決する冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の冷却ファン装置は、筐体内部の複数の箇所に温度センサをそれぞれ備えた前記筐体の内部に設定される冷却ファン装置において、複数の冷却ファンと、前記複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す前記温度センサが設定された前記箇所に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記箇所の前記温度センサの示す温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する制御ユニットと、を備えている。
【００１３】
本発明の冷却方法は、筐体内部の複数の箇所に温度センサをそれぞれ備えた前記筐体の内部を複数の冷却ファンにより冷却する冷却方法において、前記複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す前記温度センサが設定された前記箇所に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記箇所の前記温度センサの示す温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御するようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、筐体内部に備えた複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが設定された箇所に近い冷却ファンを複数の冷却ファンのうちから選択し、この選択した冷却ファンに近い箇所の温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるように、この選択した冷却ファンの送風方向を制御する。
【００１５】
このため、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成の場合に、いくつかの冷却ファンを取り外したときや冷却ファンが故障したときにおいても、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファンの送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファンの回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００１６】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００１７】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするため、この箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファンの送風方向は変わらないので、例え、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させても、ラック内の他の位置の温度の上昇が抑えられる。このため、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと制御ユニットを上方向から見たときの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと移動ユニットを伸縮ユニットの伸縮方向から見たときの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の電子装置の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の冷却ファンの移動後の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００２１】
本実施の形態は、複数の冷却ファン２と、制御ユニット３とにより構成する。
【００２２】
本実施の形態の冷却ファン装置１は、筐体の内部に設定される。この筐体の内部には複数の予め定められた位置の箇所に温度センサ（不図示）がそれぞれ備えてある。温度センサは、例えばＣＰＵ等の発熱により冷やす必要のあるデバイス等のそばに設定してある。
【００２３】
複数の冷却ファン２は、各温度センサの備えられた方向に送風する。
【００２４】
制御ユニット３は、複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、温度センサ毎に設定された予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサを選択する。予め定めた温度とは、例えば、ＣＰＵ等のデバイスのそばに設定された温度センサの場合は、そのＣＰＵが正常に動作する温度の上限値等である。予め定めた温度は、温度センサ毎にそれぞれ適宜設定し予め制御ユニット３に格納しておく。
【００２５】
そして、制御ユニット３は、この選択した温度センサが設定された箇所に近い冷却ファン２を複数の冷却ファン２のうちから選択する。温度センサの位置情報と冷却ファン２の位置情報は、例えば本冷却ファン装置１を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置１に設定しておく。
【００２６】
次に、制御ユニット３は、この選択した温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるようにこの選択した冷却ファン２の送風方向を制御する。ここで、冷却ファン２の送風方向を制御するとは、次の二つのことを想定している。一つ目は、例えば冷却ファン２自体の位置を平行移動させることにより冷却ファン２の送風方向を平行移動させる。二つ目は、冷却ファン２自体の位置を変えずに、冷却ファン２に備えられた冷却ファン２が送風する風の方向を定めるルーバを制御して冷却ファン２の送風方向を回転移動させる。
【００２７】
このように、本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン２の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファン２の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン２の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。また、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００２８】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファン２の送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【００２９】
図２は、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態を示す図である。
【００３０】
本実施の形態は、複数の冷却ファン５と、複数の伸縮ユニット６と、移動ユニット７と、制御ユニット８とにより構成する。
【００３１】
本実施の形態の冷却ファン装置４は、筐体の内部に設置される。この筐体の内部には複数の予め定められた位置の箇所に温度センサ（不図示）がそれぞれ備えてある。
温度センサは、例えばＣＰＵ等の発熱するために冷やす必要のあるデバイス等のそばに設定してある。
【００３２】
移動ユニット７は例えばスライドレールであり、スライドレールの一端部に第１の固定板９１を備え他の端部に第２の固定板９２を備える。そして、第１の固定板９１と第２の固定板９２間を、複数の伸縮ユニット６（図では第１の伸縮ユニット６１〜第５の伸縮ユニット６５）と複数の冷却ファン５（図では第１の冷却ファン５１〜第４の冷却ファン５４）とを交互に配置して直線状に並べる。
【００３３】
複数の冷却ファン５は、予め定めた幅を有し各温度センサの備えられた方向に送風する。
【００３４】
複数の伸縮ユニット６のそれぞれは、前面と後面と例えば蛇腹状の側面とに囲まれている。第１の伸縮ユニット６１の前面は第１の固定板９１に接続され、後面は第１の冷却ファン５１に接続される。第５の伸縮ユニット６５の前面は第４の冷却ファン５４に接続され、後面は第２の固定板９２に接続される。他の伸縮ユニット６の前面と後面はそれぞれ冷却ファン５に接続される。そして、複数の伸縮ユニット６のそれぞれは、内部に液状化した熱可塑性樹脂１２を、チューブ１８を介して制御ユニット８から充填することにより蛇腹状の側面が伸縮方向に伸び、内部から液状化した熱可塑性樹脂１２を、チューブ１８を介して制御ユニット８に抜き取ることにより蛇腹状の側面が伸縮方向に縮む。熱可塑性樹脂１２の充填量又は抜き取り量を調整することによりその伸縮量を調整する。複数の伸縮ユニット６は、熱可塑性樹脂１２の充填及び抜き取りの替わりに、内部に気体を送り込むことにより伸び、内部から気体を抜き取ることにより縮むようにしても良い。
【００３５】
制御ユニット８は、複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、温度センサ毎に設定された予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサを選択する。予め定めた温度は第１の実施の形態で示したものと同じである。そして、制御ユニット８は、この選択した温度センサが設定された箇所に近い冷却ファン５を複数の冷却ファン５のうちから選択する。温度センサの位置情報と冷却ファン５の位置情報は、例えば本冷却ファン装置４を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置４の制御ユニット８に設定しておく。次に、制御ユニット８は、この選択した冷却ファン５を挟む伸縮ユニット６を伸縮させることにより、この冷却ファン５に近い箇所の温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるようにこの冷却ファン５をスライドレール上で移動させて、この冷却ファン５の送風方向を制御する。
【００３６】
次に、本実施の形態の冷却ファン装置４の動作を図３、図４、及び図５を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図３は、本実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと制御ユニットを上方向から見たときの一例を示す説明図である。
【００３８】
伸縮ユニット６の内部には、熱可塑性樹脂１２が充填してある。また、伸縮ユニット６の内部には伸縮ユニット６の前面と後面間の距離を測定する距離センサ１４がある。この距離センサ１４により伸縮ユニット６の伸縮具合を測定する。更に、伸縮ユニット６の内部には熱可塑性樹脂１２を暖めて液状化させるためのヒータ１３がある。伸縮ユニット６の側面を介して、ヒータ１３に電力を供給する電力線（不図示）と距離センサ１４の値を出力する信号線（不図示）とが制御ユニット８に接続されている。また、伸縮ユニット６の側面には、熱可塑性樹脂１２を充填したり抜き取ったりするためのチューブ１８が制御ユニット８に接続されている。
【００３９】
制御ユニット８は、制御用プロセッサ１０と、コンプレッサ１１とを備えている。また、内部に熱可塑性樹脂１２及びこの熱可塑性樹脂１２を暖めて液状化させるためのヒータ１３がある。制御用プロセッサ１０は、本冷却ファン装置４が設定された筐体の内部の複数箇所に備えられたそれぞれの温度センサから温度情報をそれぞれ受ける。制御用プロセッサ１０は、この温度情報に基づいて制御ユニット８内及び対象となる伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２をヒータ１３により暖めて液状化させ、コンプレッサ１１に熱可塑性樹脂１２の充填又は抜き取りの指示をする。コンプレッサ１１は、この指示を受け、チューブ１８を介して液状化した熱可塑性樹脂１２を伸縮ユニット６に充填したり伸縮ユニット６から抜き取ったりして伸縮ユニット６を伸縮させる。チューブ１８は熱可塑性樹脂１２の充填や抜き取りによって伸縮する伸縮ユニット６の状態に応じて自由に動けるものとする。
【００４０】
図４は、本実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと移動ユニットを伸縮ユニットの伸縮方向から見たときの一例を示す図である。この図は、伸縮ユニット６の下部が移動ユニット７に組み込まれてスライドする様子を示している。ヒータ１３に電力を供給する電力線と距離センサ１４の値を出力する信号線とは制御ユニット８に接続される。
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
ここで、図５を参照して、本実施の形態で示す冷却ファン装置の動作について説明する。
【００４３】
最初に、冷却ファン５は、予め定めた回転数で回転している。
【００４４】
図５のステップＳ１では、制御ユニット８の制御用プロセッサ１０は、本冷却ファン装置４が設定された筐体の内部の複数箇所に備えられたそれぞれの温度センサから例えば信号線（不図示）により温度情報をそれぞれ受ける。
【００４５】
図５のステップＳ２では、制御用プロセッサ１０は、それぞれの温度センサに対してそれぞれ設定された予め定められた温度よりも高い温度情報を示した温度センサがあるか否かを調べる。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサがない場合はステップＳ１へ戻る。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサがある場合は、ステップＳ３へと続ける。
【００４６】
図５のステップＳ３では、制御用プロセッサ１０は、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが複数ある場合は、予め定められた温度と温度情報との差分がより大きい温度情報を示す温度センサを選択する。予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが一つの場合は、この温度センサを選択する。そして、この温度センサの位置に最も近い冷却ファン５を選択する。
【００４７】
図５のステップＳ４では、制御用プロセッサ１０は、この選択した冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６と制御ユニット８の各ヒータ１３を加熱させる。すなわち、制御用プロセッサ１０は、制御ユニット８内に予め備えられた電源（不図示）をＯＮにしてヒータ１３に電力を供給しヒータ１３を加熱する。これにより、伸縮ユニット６内と制御ユニット８内の熱可塑性樹脂１２を暖め液状化させる。
【００４８】
図５のステップＳ５では、制御用プロセッサ１０は、この選択した冷却ファン５をこの温度センサの位置の方向へ、すなわち予め定められた温度よりも低くなる方向へ、この冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６を伸縮させることにより、移動させる。
【００４９】
ここで、温度センサの位置の方向とは、スライドレール上のこの冷却ファン５の位置から、この温度センサの位置をスライドレール上へ垂直に投影した位置への方向である。
【００５０】
温度センサの位置情報と冷却ファン５の位置情報は、例えば２次元情報として、一方の方向をスライドレールの長尺方向とし、他の方向をスライドレールの長尺方向に垂直な方向として、本冷却ファン装置４を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置４の制御ユニット８に設定しておく。冷却ファン５の位置情報は、冷却ファン５が移動したときに更新して制御ユニット８に設定する。
【００５１】
冷却ファン５の移動方法は、例えば冷却ファン５を挟んだ伸縮ユニット６のうち、冷却ファン５を移動させたい方向にある伸縮ユニット６からコンプレッサ１１により熱可塑性樹脂１２を抜き取ることにより予め定めた距離（例えば１０mm）縮め、他方の伸縮ユニット６にコンプレッサ１１により熱可塑性樹脂１２を充填することによりを例えば１０mm伸ばす。これにより、伸縮ユニット６に挟まれた冷却ファン５は移動させたい方向に１０mm移動する。この移動距離は１０mmでなくてもよく、任意に設定してよい。
【００５２】
図５のステップＳ６では、制御用プロセッサ１０は、この温度センサの温度情報を監視しつつ、１０mmの移動を繰り返してこの冷却ファン５を移動させる。そして、この温度情報が上昇に転ずる位置でこの伸縮ユニット６の伸縮を停止させてこの冷却ファン５の移動を止める。
【００５３】
図５のステップＳ７では、制御用プロセッサ１０は、この冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６内のヒータ１３の加熱を停止させ、伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２を個体化させる。これにより、これらの伸縮ユニット６に挟まれた冷却ファン５の位置は固定される。
【００５４】
図５のステップＳ８では、次に、制御用プロセッサ１０は、この固定した冷却ファン５に対応する温度センサの温度情報を監視しつつ、この温度情報がこの温度センサに対応する予め定めた温度を超えない回転数までこの冷却ファン５の回転数を下げ、ステップＳ１へ戻る。
【００５５】
このように、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン５の位置を移動させてこの冷却ファン５の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファン５の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン５の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００５６】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くした後に、伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２を個体化させることにより冷却ファン５の位置を固定するので、冷却ファン５の位置の保持にエネルギーを消費しない。
【００５７】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くした後に、この温度が予め定めた温度を超えない範囲で、この冷却ファン５の回転数を下げるので、冷却ファン５の消費電力を節約できる。
【００５８】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００５９】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするため、この箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファン５の送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【００６０】
更に、冷却ファン５の移動を、モータや励磁コイルで行うのではなく熱可塑性樹脂１２の充填と抜き取りにより行うので、冷却ファン５の移動時に電磁波（雑音）が発生しない。このため、電子装置内に使用できる。
【００６１】
図６は、本発明の電子装置の実施の形態を示す図である。
【００６２】
本実施の形態は、マザーボード１５と、冷却ファン装置４と、を備える。
【００６３】
本実施の形態では、電子装置の一例としてサーバ装置を使用して説明する。
【００６４】
本実施の形態の電子装置は、ラック、ボックス、アングル等の筐体を有しこの筐体の内部に、複数の箇所に温度センサ１６（図では第１の温度センサ１６１〜第４の温度センサ１６４）がそれぞれ備えてあるマザーボード１５と、その横にマザーボード１５に送風する冷却ファン装置４と、その横にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の補助装置と、電源が備えられている。
【００６５】
マザーボード１５には、電子装置を制御する複数のＣＰＵ、これらのＣＰＵが電子装置を制御するときに使用する複数のメモリ、例えば補助的に使用するデバイス、マザーボード１５を制御するＢＭＣ（Baseboard Management Controller）等の複数のデバイスが備えられている。
【００６６】
温度センサ１６は、例えば４カ所設定され、第１の温度センサ１６１は第１のＣＰＵに、第２の温度センサ１６２は第２のＣＰＵに、第３の温度センサ１６３はオプションカード位置に、第４の温度センサ１６４はＢＭＣにそれぞれ設定されている。
【００６７】
冷却ファン装置４は、図２で示した本発明の第２の実施の形態と同様である。冷却ファン装置４の各冷却ファン５は、図６の矢印で示すように、第１の冷却ファン５１は第１の温度センサ１６１の方向に、第２の冷却ファン５２は第２の温度センサ１６２の方向に、第３の冷却ファン５３は第２の温度センサ１６２と第３の温度センサ１６３の間の方向に、第４の冷却ファン５４は第４の温度センサ１６４の方向に、それぞれ送風している。
【００６８】
次に、本実施の形態の電子装置の動作を図５及び図７を参照して詳細に説明する。
【００６９】
図７は、本実施の形態の電子装置の冷却ファンの移動後の一例を示す図である。この図は、図６で示すオプションカード１７がない状態で構成された電子装置に、オプションカード１７を設定したときの冷却ファン５の移動後の位置関係を示している。
【００７０】
図５は、本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートであるが、本実施の形態の電子装置では、この第２の実施の形態を使用している。このため、本実施の形態の電子装置の動作を図５を使用して説明する。
【００７１】
この図５を参照して、本実施の形態で示す電子装置の動作について説明する。
【００７２】
最初に、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置に対し、オプションカード１７をオプションカード位置に設定する。このときには、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置の場合と同様に、各冷却ファン５は、図６で示す位置で予め定めた回転数で回転している。
【００７３】
図５のステップＳ１では、制御ユニット８の制御用プロセッサ１０は、マザーボード１５の複数箇所に設けられたそれぞれの温度センサ１６から温度情報をそれぞれ受ける。例えば、それぞれの温度センサ１６からの温度情報をＢＭＣで受け、ＢＭＣからこれらの情報を信号線（不図示）を介して制御ユニット８の制御プロセッサで受ける。または、それぞれの温度センサ１６からの温度情報を信号線（不図示）を介して制御プロセッサで受けてもよい。
【００７４】
図５のステップＳ２では、制御用プロセッサ１０は、それぞれの温度センサ１６に対してそれぞれ設定された予め定められた温度よりも高い温度情報を示した温度センサ１６があるか否かを調べる。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６がない場合はステップＳ１へ戻る。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６がある場合は、ステップＳ３へと続ける。
【００７５】
図５のステップＳ３では、制御用プロセッサ１０は、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６が複数ある場合は、予め定められた温度と温度情報との差分がより大きい温度情報を示す温度センサ１６を選択する。予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６が一つの場合は、この温度センサ１６を選択する。そして、この温度センサ１６の位置に最も近い冷却ファン５を選択する。
【００７６】
ここで、図６に示すように、オプションカード１７をオプションカード位置に設定した後のオプションカード１７への冷却ファン５の風あたりは弱い。このため、オプションカード位置の温度を示す第３の温度センサ１６３がオプションカード１７の通常使用時の温度（予め定められた温度）よりも高くなる。このため、このステップＳ３における第１回目の処理では、制御用プロセッサ１０は、この第３の温度センサ１６３の位置に最も近い冷却ファン５（第３の冷却ファン５３）を選択する。
【００７７】
図５のステップＳ４からステップＳ８は、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態の説明と同じである。
【００７８】
尚、以上の説明では、制御ユニット８の制御を制御用プロセッサ１０により行ったが、制御用プロセッサ１０の替わりにマザーボード１５上のＢＭＣを使用しても良い。また、制御用プロセッサ１０の替わりにこのＢＭＣを使用し、ＢＭＣからの指示を制御ユニット８の制御用プロセッサ１０で受け、この制御用プロセッサ１０が制御ユニット８内に指示しても良い。
【００７９】
このように、本発明の電子装置の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン５の位置を移動させてこの冷却ファン５の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置にオプションカード１７を設定しても、冷却ファン５の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン５の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、オプションカード１７の温度を予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００８０】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファンの送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファンの回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。また、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００８１】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファンの送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【符号の説明】
【００８２】
１ 冷却ファン装置
２ 冷却ファン
３ 制御ユニット
４ 冷却ファン装置
５ 冷却ファン
６ 伸縮ユニット
７ 移動ユニット
８ 制御ユニット
９ 固定板
１０ 制御用プロセッサ
１１ コンプレッサ
１２ 熱可塑性樹脂
１３ ヒータ
１４ 距離センサ
１５ マザーボード
１６ 温度センサ
１７ オプションカード
１８ チューブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法に関し、冷却ファンの送風方向を制御する冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ装置、コンピュータ装置等の電子装置には、内部を冷却するための冷却ファンが備えられている。この冷却ファンは、電子装置に搭載可能なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、オプションパーツ等を最大の構成で搭載した場合や、冷却ファンが故障した場合でも十分な冷却効率を実現できるよう、冷却ファンを冗長に多めの個数搭載している。また、これらの冷却ファンは、最大構成を考慮して決められた場所に固定して設定される。しかし、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成等の場合、この冗長して設定された冷却ファンは無駄となる。
【０００３】
そこで、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成等の場合、いくつかの冷却ファンを取り外すことが考えられる。しかし、冷却ファンの取り付け位置が固定されているため、電子装置内の温度上昇箇所の発生等、取り外した冷却ファンの影響をカバーするために他の冷却ファンを高速回転させる必要がある。このため、冷却ファンを取り外すことによりかえって消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。また、冷却ファンが故障した場合、隣接した冷却ファンを高速回転させることにより、故障した冷却ファンがカバーしていたエリアを冷却させて電子装置を稼働させることは可能である。しかし、冷却ファンを高速回転させるため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。
【０００４】
この問題を解決する方法として、冷却ファンを必要位置に移動させることが考えられる。冷却ファンを必要位置に移動できるようにした冷却ファン装置を有する電子装置が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１は、電子機器の冷却構造を開示している。この電子機器の冷却構造は、外気温度を検出する外気温度センサと、筐体の内部温度を検出する機器温度センサと、筐体の外壁に沿設されたアクチュエータによって位置移動が可能な空冷ファンと、各温度センサの検出温度信号を入力し、これらの信号に基づいて空冷ファンの位置を制御する制御手段とで構成している。そして、特許文献１では、空冷ファンを動かし外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となる位置に空冷ファンを保持している。しかし、この電子機器の冷却構造は、空冷ファンの位置を移動できるようにしたものの、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように、空冷ファンを移動しているのみであるので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することはできない。
【０００６】
特許文献２は、ラック冷却装置開示している。このラック冷却装置は、ラックの背面に一つの冷却ファンを備え、ラック内の温度を検出し最も冷却したい位置にこの冷却ファンを背面に沿って移動させるようにしている。しかし、このラック冷却装置は、一つの冷却ファンしか備えていないので、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させると、ラック内の他の位置の温度が上昇し、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１４５２６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した、最大構成を考慮して冷却ファンを固定して設定する電子装置は、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成の場合に、いくつかの冷却ファンを取り外したときに、電子装置内の温度上昇箇所の発生等の取り外した冷却ファンの影響をカバーするために他の冷却ファンを高速回転させる必要がある。このため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。また、冷却ファンが故障した場合は、故障した冷却ファンがカバーしていたエリアを冷却させるために、隣接した冷却ファンを高速回転させる。このため、消費電力が多くなったり、騒音が増加したりするといった問題がある。
【０００９】
また、上述した特許文献１に開示された電子機器の冷却構造は、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように空冷ファンの位置を移動できるようにしている。このため、外気温度と筐体の内部温度との温度差が最小となるように空冷ファンを移動しているのみであるので、電子機器内の温度上昇箇所に対して冷却することはできないといった問題がある。
【００１０】
更に、上述した特許文献２に開示されたラック冷却装置は、ラックの背面に一つの冷却ファンを備え、ラック内の温度を検出し最も冷却したい位置にこの冷却ファンを背面に沿って移動させるようにしている。このため、このラック冷却装置は、一つの冷却ファンしか備えていないので、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させると、ラック内の他の位置の温度が上昇し、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがあるといった問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を解決する冷却ファン装置及びこの装置を備えた電子装置並びに冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の冷却ファン装置は、筐体内部の複数の箇所に温度センサをそれぞれ備えた前記筐体の内部に設定される冷却ファン装置において、複数の冷却ファンと、前記複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す前記温度センサが設定された前記箇所に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記箇所の前記温度センサの示す温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する制御ユニットと、を備えている。
【００１３】
本発明の冷却方法は、筐体内部の複数の箇所に温度センサをそれぞれ備えた前記筐体の内部を複数の冷却ファンにより冷却する冷却方法において、前記複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す前記温度センサが設定された前記箇所に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記箇所の前記温度センサの示す温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御するようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、筐体内部に備えた複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが設定された箇所に近い冷却ファンを複数の冷却ファンのうちから選択し、この選択した冷却ファンに近い箇所の温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるように、この選択した冷却ファンの送風方向を制御する。
【００１５】
このため、発熱量の少ないパーツを組み合わせた装置構成の場合に、いくつかの冷却ファンを取り外したときや冷却ファンが故障したときにおいても、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファンの送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファンの回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００１６】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００１７】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするため、この箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファンの送風方向は変わらないので、例え、ラック内の最も冷却したい位置にこの冷却ファンを移動させても、ラック内の他の位置の温度の上昇が抑えられる。このため、ラック内に設定されている装置が正常に動作しなくなるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと制御ユニットを上方向から見たときの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと移動ユニットを伸縮ユニットの伸縮方向から見たときの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の電子装置の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の冷却ファンの移動後の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００２１】
本実施の形態は、複数の冷却ファン２と、制御ユニット３とにより構成する。
【００２２】
本実施の形態の冷却ファン装置１は、筐体の内部に設定される。この筐体の内部には複数の予め定められた位置の箇所に温度センサ（不図示）がそれぞれ備えてある。温度センサは、例えばＣＰＵ等の発熱により冷やす必要のあるデバイス等のそばに設定してある。
【００２３】
複数の冷却ファン２は、各温度センサの備えられた方向に送風する。
【００２４】
制御ユニット３は、複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、温度センサ毎に設定された予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサを選択する。予め定めた温度とは、例えば、ＣＰＵ等のデバイスのそばに設定された温度センサの場合は、そのＣＰＵが正常に動作する温度の上限値等である。予め定めた温度は、温度センサ毎にそれぞれ適宜設定し予め制御ユニット３に格納しておく。
【００２５】
そして、制御ユニット３は、この選択した温度センサが設定された箇所に近い冷却ファン２を複数の冷却ファン２のうちから選択する。温度センサの位置情報と冷却ファン２の位置情報は、例えば本冷却ファン装置１を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置１に設定しておく。
【００２６】
次に、制御ユニット３は、この選択した温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるようにこの選択した冷却ファン２の送風方向を制御する。ここで、冷却ファン２の送風方向を制御するとは、次の二つのことを想定している。一つ目は、例えば冷却ファン２自体の位置を平行移動させることにより冷却ファン２の送風方向を平行移動させる。二つ目は、冷却ファン２自体の位置を変えずに、冷却ファン２に備えられた冷却ファン２が送風する風の方向を定めるルーバを制御して冷却ファン２の送風方向を回転移動させる。
【００２７】
このように、本発明の冷却ファン装置の第１の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン２の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファン２の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン２の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。また、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００２８】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファン２の送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【００２９】
図２は、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態を示す図である。
【００３０】
本実施の形態は、複数の冷却ファン５と、複数の伸縮ユニット６と、移動ユニット７と、制御ユニット８とにより構成する。
【００３１】
本実施の形態の冷却ファン装置４は、筐体の内部に設置される。この筐体の内部には複数の予め定められた位置の箇所に温度センサ（不図示）がそれぞれ備えてある。
温度センサは、例えばＣＰＵ等の発熱するために冷やす必要のあるデバイス等のそばに設定してある。
【００３２】
移動ユニット７は例えばスライドレールであり、スライドレールの一端部に第１の固定板９１を備え他の端部に第２の固定板９２を備える。そして、第１の固定板９１と第２の固定板９２間を、複数の伸縮ユニット６（図では第１の伸縮ユニット６１〜第５の伸縮ユニット６５）と複数の冷却ファン５（図では第１の冷却ファン５１〜第４の冷却ファン５４）とを交互に配置して直線状に並べる。
【００３３】
複数の冷却ファン５は、予め定めた幅を有し各温度センサの備えられた方向に送風する。
【００３４】
複数の伸縮ユニット６のそれぞれは、前面と後面と例えば蛇腹状の側面とに囲まれている。第１の伸縮ユニット６１の前面は第１の固定板９１に接続され、後面は第１の冷却ファン５１に接続される。第５の伸縮ユニット６５の前面は第４の冷却ファン５４に接続され、後面は第２の固定板９２に接続される。他の伸縮ユニット６の前面と後面はそれぞれ冷却ファン５に接続される。そして、複数の伸縮ユニット６のそれぞれは、内部に液状化した熱可塑性樹脂１２を、チューブ１８を介して制御ユニット８から充填することにより蛇腹状の側面が伸縮方向に伸び、内部から液状化した熱可塑性樹脂１２を、チューブ１８を介して制御ユニット８に抜き取ることにより蛇腹状の側面が伸縮方向に縮む。熱可塑性樹脂１２の充填量又は抜き取り量を調整することによりその伸縮量を調整する。複数の伸縮ユニット６は、熱可塑性樹脂１２の充填及び抜き取りの替わりに、内部に気体を送り込むことにより伸び、内部から気体を抜き取ることにより縮むようにしても良い。
【００３５】
制御ユニット８は、複数の温度センサから温度情報をそれぞれ受け、温度センサ毎に設定された予め定めた温度よりも高い温度情報を示す温度センサを選択する。予め定めた温度は第１の実施の形態で示したものと同じである。そして、制御ユニット８は、この選択した温度センサが設定された箇所に近い冷却ファン５を複数の冷却ファン５のうちから選択する。温度センサの位置情報と冷却ファン５の位置情報は、例えば本冷却ファン装置４を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置４の制御ユニット８に設定しておく。次に、制御ユニット８は、この選択した冷却ファン５を挟む伸縮ユニット６を伸縮させることにより、この冷却ファン５に近い箇所の温度センサの示す温度情報が予め定めた温度よりも低くなるようにこの冷却ファン５をスライドレール上で移動させて、この冷却ファン５の送風方向を制御する。
【００３６】
次に、本実施の形態の冷却ファン装置４の動作を図３、図４、及び図５を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図３は、本実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと制御ユニットを上方向から見たときの一例を示す説明図である。
【００３８】
伸縮ユニット６の内部には、熱可塑性樹脂１２が充填してある。また、伸縮ユニット６の内部には伸縮ユニット６の前面と後面間の距離を測定する距離センサ１４がある。この距離センサ１４により伸縮ユニット６の伸縮具合を測定する。更に、伸縮ユニット６の内部には熱可塑性樹脂１２を暖めて液状化させるためのヒータ１３がある。伸縮ユニット６の側面を介して、ヒータ１３に電力を供給する電力線（不図示）と距離センサ１４の値を出力する信号線（不図示）とが制御ユニット８に接続されている。また、伸縮ユニット６の側面には、熱可塑性樹脂１２を充填したり抜き取ったりするためのチューブ１８が制御ユニット８に接続されている。
【００３９】
制御ユニット８は、制御用プロセッサ１０と、コンプレッサ１１とを備えている。また、内部に熱可塑性樹脂１２及びこの熱可塑性樹脂１２を暖めて液状化させるためのヒータ１３がある。制御用プロセッサ１０は、本冷却ファン装置４が設定された筐体の内部の複数箇所に備えられたそれぞれの温度センサから温度情報をそれぞれ受ける。制御用プロセッサ１０は、この温度情報に基づいて制御ユニット８内及び対象となる伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２をヒータ１３により暖めて液状化させ、コンプレッサ１１に熱可塑性樹脂１２の充填又は抜き取りの指示をする。コンプレッサ１１は、この指示を受け、チューブ１８を介して液状化した熱可塑性樹脂１２を伸縮ユニット６に充填したり伸縮ユニット６から抜き取ったりして伸縮ユニット６を伸縮させる。チューブ１８は熱可塑性樹脂１２の充填や抜き取りによって伸縮する伸縮ユニット６の状態に応じて自由に動けるものとする。
【００４０】
図４は、本実施の形態の冷却ファン装置の伸縮ユニットと移動ユニットを伸縮ユニットの伸縮方向から見たときの一例を示す図である。この図は、伸縮ユニット６の下部が移動ユニット７に組み込まれてスライドする様子を示している。ヒータ１３に電力を供給する電力線と距離センサ１４の値を出力する信号線とは制御ユニット８に接続される。
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
ここで、図５を参照して、本実施の形態で示す冷却ファン装置の動作について説明する。
【００４３】
最初に、冷却ファン５は、予め定めた回転数で回転している。
【００４４】
図５のステップＳ１では、制御ユニット８の制御用プロセッサ１０は、本冷却ファン装置４が設定された筐体の内部の複数箇所に備えられたそれぞれの温度センサから例えば信号線（不図示）により温度情報をそれぞれ受ける。
【００４５】
図５のステップＳ２では、制御用プロセッサ１０は、それぞれの温度センサに対してそれぞれ設定された予め定められた温度よりも高い温度情報を示した温度センサがあるか否かを調べる。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサがない場合はステップＳ１へ戻る。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサがある場合は、ステップＳ３へと続ける。
【００４６】
図５のステップＳ３では、制御用プロセッサ１０は、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが複数ある場合は、予め定められた温度と温度情報との差分がより大きい温度情報を示す温度センサを選択する。予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサが一つの場合は、この温度センサを選択する。そして、この温度センサの位置に最も近い冷却ファン５を選択する。
【００４７】
図５のステップＳ４では、制御用プロセッサ１０は、この選択した冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６と制御ユニット８の各ヒータ１３を加熱させる。すなわち、制御用プロセッサ１０は、制御ユニット８内に予め備えられた電源（不図示）をＯＮにしてヒータ１３に電力を供給しヒータ１３を加熱する。これにより、伸縮ユニット６内と制御ユニット８内の熱可塑性樹脂１２を暖め液状化させる。
【００４８】
図５のステップＳ５では、制御用プロセッサ１０は、この選択した冷却ファン５をこの温度センサの位置の方向へ、すなわち予め定められた温度よりも低くなる方向へ、この冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６を伸縮させることにより、移動させる。
【００４９】
ここで、温度センサの位置の方向とは、スライドレール上のこの冷却ファン５の位置から、この温度センサの位置をスライドレール上へ垂直に投影した位置への方向である。
【００５０】
温度センサの位置情報と冷却ファン５の位置情報は、例えば２次元情報として、一方の方向をスライドレールの長尺方向とし、他の方向をスライドレールの長尺方向に垂直な方向として、本冷却ファン装置４を筐体の内部に設置するときに、本冷却ファン装置４の制御ユニット８に設定しておく。冷却ファン５の位置情報は、冷却ファン５が移動したときに更新して制御ユニット８に設定する。
【００５１】
冷却ファン５の移動方法は、例えば冷却ファン５を挟んだ伸縮ユニット６のうち、冷却ファン５を移動させたい方向にある伸縮ユニット６からコンプレッサ１１により熱可塑性樹脂１２を抜き取ることにより予め定めた距離（例えば１０mm）縮め、他方の伸縮ユニット６にコンプレッサ１１により熱可塑性樹脂１２を充填することによりを例えば１０mm伸ばす。これにより、伸縮ユニット６に挟まれた冷却ファン５は移動させたい方向に１０mm移動する。この移動距離は１０mmでなくてもよく、任意に設定してよい。
【００５２】
図５のステップＳ６では、制御用プロセッサ１０は、この温度センサの温度情報を監視しつつ、１０mmの移動を繰り返してこの冷却ファン５を移動させる。そして、この温度情報が上昇に転ずる位置でこの伸縮ユニット６の伸縮を停止させてこの冷却ファン５の移動を止める。
【００５３】
図５のステップＳ７では、制御用プロセッサ１０は、この冷却ファン５に隣接する二つの伸縮ユニット６内のヒータ１３の加熱を停止させ、伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２を個体化させる。これにより、これらの伸縮ユニット６に挟まれた冷却ファン５の位置は固定される。
【００５４】
図５のステップＳ８では、次に、制御用プロセッサ１０は、この固定した冷却ファン５に対応する温度センサの温度情報を監視しつつ、この温度情報がこの温度センサに対応する予め定めた温度を超えない回転数までこの冷却ファン５の回転数を下げ、ステップＳ１へ戻る。
【００５５】
このように、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン５の位置を移動させてこの冷却ファン５の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファン５の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン５の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００５６】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くした後に、伸縮ユニット６内の熱可塑性樹脂１２を個体化させることにより冷却ファン５の位置を固定するので、冷却ファン５の位置の保持にエネルギーを消費しない。
【００５７】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くした後に、この温度が予め定めた温度を超えない範囲で、この冷却ファン５の回転数を下げるので、冷却ファン５の消費電力を節約できる。
【００５８】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするので、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００５９】
また、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにするため、この箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファン５の送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【００６０】
更に、冷却ファン５の移動を、モータや励磁コイルで行うのではなく熱可塑性樹脂１２の充填と抜き取りにより行うので、冷却ファン５の移動時に電磁波（雑音）が発生しない。このため、電子装置内に使用できる。
【００６１】
図６は、本発明の電子装置の実施の形態を示す図である。
【００６２】
本実施の形態は、マザーボード１５と、冷却ファン装置４と、を備える。
【００６３】
本実施の形態では、電子装置の一例としてサーバ装置を使用して説明する。
【００６４】
本実施の形態の電子装置は、ラック、ボックス、アングル等の筐体を有しこの筐体の内部に、複数の箇所に温度センサ１６（図では第１の温度センサ１６１〜第４の温度センサ１６４）がそれぞれ備えてあるマザーボード１５と、その横にマザーボード１５に送風する冷却ファン装置４と、その横にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の補助装置と、電源が備えられている。
【００６５】
マザーボード１５には、電子装置を制御する複数のＣＰＵ、これらのＣＰＵが電子装置を制御するときに使用する複数のメモリ、例えば補助的に使用するデバイス、マザーボード１５を制御するＢＭＣ（Baseboard Management Controller）等の複数のデバイスが備えられている。
【００６６】
温度センサ１６は、例えば４カ所設定され、第１の温度センサ１６１は第１のＣＰＵに、第２の温度センサ１６２は第２のＣＰＵに、第３の温度センサ１６３はオプションカード位置に、第４の温度センサ１６４はＢＭＣにそれぞれ設定されている。
【００６７】
冷却ファン装置４は、図２で示した本発明の第２の実施の形態と同様である。冷却ファン装置４の各冷却ファン５は、図６の矢印で示すように、第１の冷却ファン５１は第１の温度センサ１６１の方向に、第２の冷却ファン５２は第２の温度センサ１６２の方向に、第３の冷却ファン５３は第２の温度センサ１６２と第３の温度センサ１６３の間の方向に、第４の冷却ファン５４は第４の温度センサ１６４の方向に、それぞれ送風している。
【００６８】
次に、本実施の形態の電子装置の動作を図５及び図７を参照して詳細に説明する。
【００６９】
図７は、本実施の形態の電子装置の冷却ファンの移動後の一例を示す図である。この図は、図６で示すオプションカード１７がない状態で構成された電子装置に、オプションカード１７を設定したときの冷却ファン５の移動後の位置関係を示している。
【００７０】
図５は、本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートであるが、本実施の形態の電子装置では、この第２の実施の形態を使用している。このため、本実施の形態の電子装置の動作を図５を使用して説明する。
【００７１】
この図５を参照して、本実施の形態で示す電子装置の動作について説明する。
【００７２】
最初に、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置に対し、オプションカード１７をオプションカード位置に設定する。このときには、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置の場合と同様に、各冷却ファン５は、図６で示す位置で予め定めた回転数で回転している。
【００７３】
図５のステップＳ１では、制御ユニット８の制御用プロセッサ１０は、マザーボード１５の複数箇所に設けられたそれぞれの温度センサ１６から温度情報をそれぞれ受ける。例えば、それぞれの温度センサ１６からの温度情報をＢＭＣで受け、ＢＭＣからこれらの情報を信号線（不図示）を介して制御ユニット８の制御プロセッサで受ける。または、それぞれの温度センサ１６からの温度情報を信号線（不図示）を介して制御プロセッサで受けてもよい。
【００７４】
図５のステップＳ２では、制御用プロセッサ１０は、それぞれの温度センサ１６に対してそれぞれ設定された予め定められた温度よりも高い温度情報を示した温度センサ１６があるか否かを調べる。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６がない場合はステップＳ１へ戻る。調べた結果が、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６がある場合は、ステップＳ３へと続ける。
【００７５】
図５のステップＳ３では、制御用プロセッサ１０は、予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６が複数ある場合は、予め定められた温度と温度情報との差分がより大きい温度情報を示す温度センサ１６を選択する。予め定められた温度よりも高い温度情報を示す温度センサ１６が一つの場合は、この温度センサ１６を選択する。そして、この温度センサ１６の位置に最も近い冷却ファン５を選択する。
【００７６】
ここで、図６に示すように、オプションカード１７をオプションカード位置に設定した後のオプションカード１７への冷却ファン５の風あたりは弱い。このため、オプションカード位置の温度を示す第３の温度センサ１６３がオプションカード１７の通常使用時の温度（予め定められた温度）よりも高くなる。このため、このステップＳ３における第１回目の処理では、制御用プロセッサ１０は、この第３の温度センサ１６３の位置に最も近い冷却ファン５（第３の冷却ファン５３）を選択する。
【００７７】
図５のステップＳ４からステップＳ８は、本発明の冷却ファン装置の第２の実施の形態の説明と同じである。
【００７８】
尚、以上の説明では、制御ユニット８の制御を制御用プロセッサ１０により行ったが、制御用プロセッサ１０の替わりにマザーボード１５上のＢＭＣを使用しても良い。また、制御用プロセッサ１０の替わりにこのＢＭＣを使用し、ＢＭＣからの指示を制御ユニット８の制御用プロセッサ１０で受け、この制御用プロセッサ１０が制御ユニット８内に指示しても良い。
【００７９】
このように、本発明の電子装置の実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファン５の位置を移動させてこの冷却ファン５の送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、オプションカード１７がない状態で構成された電子装置にオプションカード１７を設定しても、冷却ファン５の送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファン５の回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、オプションカード１７の温度を予め定めた温度よりも低くすることができる。
【００８０】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、予め定めた温度よりも高い温度の箇所に近い冷却ファンの送風方向を制御することにより、この箇所の温度を予め定めた温度よりも低くなるようにする。このため、冷却ファンの送風強度を変更せずに、すなわち冷却ファンの回転速度の高速化に基づく消費電力や騒音の増加なしに、予め定めた温度よりも低くすることができる。また、電子機器内の温度上昇箇所を冷却することができる。
【００８１】
更に、予め定めた温度よりも高い温度の箇所の温度を低くするときに、この箇所以外の他の箇所に近い冷却ファンの送風方向は変わらないので、筐体内の他の箇所の温度の上昇が抑えられる。このため、筐体内に設定されている装置等が正常に動作しなくなるおそれがない。
【符号の説明】
【００８２】
１ 冷却ファン装置
２ 冷却ファン
３ 制御ユニット
４ 冷却ファン装置
５ 冷却ファン
６ 伸縮ユニット
７ 移動ユニット
８ 制御ユニット
９ 固定板
１０ 制御用プロセッサ
１１ コンプレッサ
１２ 熱可塑性樹脂
１３ ヒータ
１４ 距離センサ
１５ マザーボード
１６ 温度センサ
１７ オプションカード
１８ チューブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に設定される冷却ファン装置において、
複数の冷却ファンと、
前記筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する前記予め定めた位置に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする冷却ファン装置。
【請求項２】
自らが伸縮する複数の伸縮ユニットと、
前記複数の冷却ファンと前記複数の伸縮ユニットとを交互に配置して直線状に並べた移動ユニットとを更に備え、
前記制御ユニットは、前記選択した冷却ファンを挟む前記伸縮ユニットを伸縮させることにより、
前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンを移動させて、前記冷却ファンの送風方向を制御する、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷却ファン装置。
【請求項３】
前記冷却ファンは、送風方向を定めるルーバを備え、
前記制御ユニットは、前記ルーバの方向を制御することにより前記冷却ファンの送風方向を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の冷却ファン装置。
【請求項４】
前記伸縮ユニットは、内部に液状化した熱可塑性樹脂を充填することにより伸び、内部から液状化した前記熱可塑性樹脂を抜き取ることにより縮むようにした、ことを特徴とする請求項２記載の冷却ファン装置。
【請求項５】
前記伸縮ユニットは、内部に気体を送り込むことにより伸び、内部から前記気体を抜き取ることにより縮むようにした、ことを特徴とする請求項２記載の冷却ファン装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットを伸縮させることにより、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなる方向に前記選択した冷却ファンを移動させ、この冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報を監視し、前記温度情報が上昇に転ずる位置で前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止める、
ようにしたことを特徴とする請求項２又は４記載の冷却ファン装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止めた後、この冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度を超えない回転数までこの冷却ファンの回転数を下げる、
ようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷却ファン装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止めた後に、前記伸縮ユニット内の前記熱可塑性樹脂を個体化させる、ようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷却ファン装置。
【請求項９】
筐体を有し自らを冷却する冷却ファンを備えた電子装置であって、
複数のデバイスと前記筐体内部の複数の予め定めた位置の前記温度情報を出力する複数の温度センサとを有するマザーボードを備え、前記冷却ファン装置を、この冷却ファン装置の備えた前記複数の冷却ファンによる風が前記マザーボードに向かって吹き付ける位置に設定する、
ようにしたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷却ファン装置を備えた電子装置。
【請求項１０】
筐体の内部を複数の冷却ファンにより冷却する冷却方法において、
前記筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、
予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する前記予め定めた位置に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する、
ようにしたことを特徴とする冷却方法。
【請求項１】
筐体の内部に設定される冷却ファン装置において、
複数の冷却ファンと、
前記筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する前記予め定めた位置に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする冷却ファン装置。
【請求項２】
自らが伸縮する複数の伸縮ユニットと、
前記複数の冷却ファンと前記複数の伸縮ユニットとを交互に配置して直線状に並べた移動ユニットとを更に備え、
前記制御ユニットは、前記選択した冷却ファンを挟む前記伸縮ユニットを伸縮させることにより、
前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンを移動させて、前記冷却ファンの送風方向を制御する、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷却ファン装置。
【請求項３】
前記冷却ファンは、送風方向を定めるルーバを備え、
前記制御ユニットは、前記ルーバの方向を制御することにより前記冷却ファンの送風方向を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の冷却ファン装置。
【請求項４】
前記伸縮ユニットは、内部に液状化した熱可塑性樹脂を充填することにより伸び、内部から液状化した前記熱可塑性樹脂を抜き取ることにより縮むようにした、ことを特徴とする請求項２記載の冷却ファン装置。
【請求項５】
前記伸縮ユニットは、内部に気体を送り込むことにより伸び、内部から前記気体を抜き取ることにより縮むようにした、ことを特徴とする請求項２記載の冷却ファン装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットを伸縮させることにより、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなる方向に前記選択した冷却ファンを移動させ、この冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報を監視し、前記温度情報が上昇に転ずる位置で前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止める、
ようにしたことを特徴とする請求項２又は４記載の冷却ファン装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止めた後、この冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度を超えない回転数までこの冷却ファンの回転数を下げる、
ようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷却ファン装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記伸縮ユニットの伸縮を停止させて前記選択した冷却ファンの移動を止めた後に、前記伸縮ユニット内の前記熱可塑性樹脂を個体化させる、ようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷却ファン装置。
【請求項９】
筐体を有し自らを冷却する冷却ファンを備えた電子装置であって、
複数のデバイスと前記筐体内部の複数の予め定めた位置の前記温度情報を出力する複数の温度センサとを有するマザーボードを備え、前記冷却ファン装置を、この冷却ファン装置の備えた前記複数の冷却ファンによる風が前記マザーボードに向かって吹き付ける位置に設定する、
ようにしたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷却ファン装置を備えた電子装置。
【請求項１０】
筐体の内部を複数の冷却ファンにより冷却する冷却方法において、
前記筐体内部の複数の予め定めた位置の温度情報をそれぞれ受け、
予め定めた温度よりも高い温度情報を示すこの温度情報に対応する前記予め定めた位置に近い冷却ファンを前記複数の冷却ファンのうちから選択し、前記選択した冷却ファンに近い前記予め定めた位置の前記温度情報が前記予め定めた温度よりも低くなるように前記選択した冷却ファンの送風方向を制御する、
ようにしたことを特徴とする冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５９９８１（Ｐ２０１２−５９９８１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２７２７（Ｐ２０１０−２０２７２７）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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